Početkom osamdesetih godina se u RV bivšeg Sovjetskog Saveza javila potreba za lovačko-bombarderskim avionom koji bi zamenio Su-24 i Su-24M čiji su resursi počinjali da se bliže kraju. Od novog aviona zahtevano je da bude sposoban da se probije kroz neprijateljsku lovačku zaštitu i efikasno dejstvuje po dobro branjenim ciljevima u dubini neprijateljske teritorije. Iz ovih razloga odlučeno je da se novi lovac-bombarder razvije na osnovu lovca-presretača Su-27.

Razvojem nove letelice, u konstrukcionom birou označene T-10V, a u RV Rusije Su-27IB (IB - istrebitelj-bombardirovščik) rukovodio je glavni konstruktor M. P. Simonov. Prvobitno je tim konstruktora planirao da T-10V u potpunosti zadrži aerodinamičku šemu i konstrukciju serijskog Su-27 (tačnije školsko-borbene varijante Su-27UB), a da se razvije nov sistem naoružanja i upravljanja vatrom. Smatrano je da bi ovakvo rešenje smanjilo vreme i cenu razvoja, olakšalo održavanje i obezbedilo letelici dobre manevarske osobine. Međutim, zahtev da avion bude sposoban za duge letove na maloj visini uslovio je da se promeni raspored članova posade. Umesto u tandemu, članovi posade su raspoređeni jedan do drugoga. Ovim rešenjem je olakšano pilotiranje, zamor posade je smanjen i izbegnuto je udvostručavanje nekih sistema letelice. Da bi se poboljšala stabilnost i upravljivost pri letu na malim visinama krila su redizajnirana i primenenjeni su kanardi. Radi povećanja doleta letelice povećan je kapacitet unutrašnjih rezervoara goriva, omogućeno je podvešavanje odbacivih rezervoara i ugrađen je sistem za dopunjavanje gorivom u letu. Sve ove promene uticale su da masa Su-27IB dostigne oko 45 t.

Projektovanje je bilo u osnovi završeno 1990. godine kada je u jedan serijski SU-27UB modifikovan u Su-27IB. Ovaj avion je označen T10V-1, a danas je poznat kao Su-34-1. Prototip T10V-1 je prvi put poleteo 13. aprila 1990. godine sa aerodroma opitnog instituta M. M. Gromov. Za komandama je bio probni pilot A. A. Ivanov. Letelica je leta iste godine privremeno prebazirana na aerodrom Novofjedorovka (opitni centar mornaričkog vazduhoplovstva) na obali Crnog Mora. U to vreme je tadašnji predsednih Mihail Gorbačov boravio u poseti Crnomorskoj floti, a između ostalih jedinica posetio je i nosač aviona Admiral Kuznjetsov. Rukovodstvo konstrukcionog biroa Suhoj odlučilo je da predsedniku prikaže novu letelicu, pa je T10-V1 izveo demonstrativni prelet preko palube nosača i simulirao prilaz na sletanje. Novinar agencije TASS je fotografisao ovaj prelet i ta slika je uskoro objavljena u velikom broju zapadnih časopisa. Zapadni vojni analitičari su smatrali da se radi o mornaričkom školskom avionu i nazvali ga Su-27KU (KU - korabeljnij-učebnij). Na aerodromu Mačulišće u Belorusiji je 13. februara održana izložba savremene vazduhoplovne tehnike na kojoj je prvi put javno prikazan Su-27IB. Tada je avion pred novinarima izveo let u formaciji sa dva serijska Su-27 i simulirao dopunjavanje gorivom u vazduhu iz aviona-tankera Il-78.

Za serijsku proizvodnju Su-27IB odabrana je fabrika V. P. Čkalov koje je do tada proizvodila Su-24. Rad na prvoj letelici, označenoj T10V-2, je završen krajem jeseni 1993. godine. Avion je, u pratnji jednog Su-24, prvi put poleteo 18. decembra iste godine, a za komandama su se nalazili probni piloti E. N. Rudakas i A. I. Gajvaranski. U listu "Izvestija" je 6. januara 1994. godine objavljen tekst o novom lovcu-bombarderu označenom Su-34 i od tada je ova oznaka opšte prihvaćena. T10V-2 je 3. januara 1994. izveo neprekidan let iz Novosibirska u Moskvu gde su nastavljena letna ispitivanja.

Krajem 1994. godine, u fabrici V.P. Čkalov, završen je prvi serijski Su-34. Prvi let, ponovo u pratnji Su-24, obavljen je 28. decembra iste kodine. Avionom su upravljali probni piloti E. N. Rudakas i E. G. Revunov. Prvi serijski primerak je 1995. godine prikazan na vazduhoplovnoj izložbi Le Burže u Parizu kao Su-32FN (FN -Fighter Navy). Ova oznaka je kasnije odabrana za izvozni modee aviona Su-34. Planirano je da Su-32FN bude opremljen sistemima za otkrivanje i borbu proziv brodova i podmornica (detektorom magnetnih anomalija, radarom Sea Snake, protivbrodskim raketama...).

I pored svih finansijskih teškoća u kojima se RV Ruske Federacije nalazi, projektu Su-34 je dat maksimalan prioritet i finansiranje njegovog razvoja je nastavljeno. Planirano je da se izradi još 12-13 letelica na kojima bi se vršila ispitivaja, nakon čega bi počelo uvođenje aviona u naoružanje. Kasnije bi se eventualno razvile izviđačka i varijenta za elekronska dejstva. Rad na izvoznom modelu Su-32FN je zamrznut da bi se sredstva preusmerila na razvoj Su-34 i proizvodnju Su-27 za izvoz u Kinu i Su-30MK za Indiju.

• Posada:...........................................................2
• Potisak motora:...................................................2x7600 kg (74,6 kN)
• Potisak motora na forsažu:........................................2x12500 kg (122,6 kN)
• Dužina:...........................................................23,3 m
• Razmah krila:.....................................................14,7 m
• Površina krila:...................................................62 m{2}
• Visina na stajanci:...............................................6 m
• Razmah horizontalnih stabilizatora:...............................9,8 m
• Površina horizontalnih stabilizatora:.............................12,2 m{2}
• Površina vertikalnih stabilizatora:...............................15,4 m{2}
• Baza točkova:.....................................................6,6 m
• Trag točkova:.....................................................4,4 m
• Maksimalna poletna masa:..........................................oko 45000 kg
• Maksimalna korisna masa:..........................................8000 kg
• Maksimalna brzina:................................................1900 km/h (1,8 M)
• Maksimalna brzina na h=0:.........................................1400 km/h
• Operatvni plafon leta:............................................oko 15000 m
• Opterećenje:......................................................7 G
• Dolet na velikoj visini:..........................................oko 4000 km
• Dolet na maloj visini:............................................oko 1400 km

Trup Su-34 je integralno spojen sa krilom. Prednji deo trupa ima elipsasti presek sa oštrim ivicama i unjemu je semešten radar. Sa leve strane, pored kabine, nalazi se uređaj za dopunjavanje gorivom u letu. Pilot i operator sistema naoružanja su smešteni u prostranoj oklopljenoj (17 mm debeo titanijumski oklop) kabini, jedan do drugoga, na izbacivim sedištima K-36DM. Ulaz u kabinu se nalazi sa donje strane aviona, iza prednje noge stajnog trapa. Veličima kabine omogućava jednom članu posade da ustane i priprema hranu (u kabini se nalazi sistem za podgrevanje hrane i termos) ili radi fizičke vežbe (tokom dugih letova). Iza kabine smešten je odsek sa elektronskom opremom, i municija za top. U srednjem delu nalaze se rezervoari za gorivo. Ispod srednjeg dela trupa su postavljene dve podvesne tačke (u tandemu). U zadnjem delu trupa, između motora nalazi se radar za osmatranje zadnje polusfere, kočioni padobran i eventualno detektor magnetnih anomalija (na Su-32FN).

Krila su slična krilima aviona Su-33/35/37. U korenu desnog krila nalazi se top 30 mm. Strela krila je 42 stepena. Ugao otklona flaperona je -20 do +35 stepeni. Ispod svakog krila su smeštene po 3 podvesne tačke plus po jedna na krajevima krila. Na krajeve krila se, umesto raketa vazduh-vazduh, mogu postaviti kontejneri sa opremom za elektronsko ometanje Sorbcija.

Horizontalni stabilizator je razmaha 9,8 m i površine 12,2 m{2}. Ugao otklona stabilizatora je od -20 do +15, a strela 45 stepeni, a upravljanje je električno, sistemom Fly By Wire. Udvojeni verikalni stabilizator ima površinu 15,4 m{2}. Ispred krila se nalazi prednji horizontalni stabilizator (kanardi) strele 53,5 stepeni, razmaha 6,4 m i površine oko 3 m{2}.

Stajni trap je tipa tricikl. Pneumatici na glavnim nogama stajnog trapa (2 u tandemu) su dimenzija 950x400 mm. Dimenzije pneumatika prednje noge stajnog trapa su 680x260 mm.

Pogonsku grupu aviona Su-34 sačinjavaju dva turbomlazna motora AL-31F. Motori su modularne konstrukcije i imaju elektronski sitem za upravljanje i kontrolu. Maksimalan potisak motora bez forsaža je 74,6 kN, a sa forsažom 122,6 kN. Potrošnja goriva se, u zavisnosti od režima rada motora, kreće između 0,07 kg/(N x h) i 0,08 kg/(N x h). Masa motora je 1520 kg, dužina 4950 mm, a maksimalni prečnik 1180 mm. Na serijskom Su-34 se mogu primeniti savremenije modifikacije motora AL-31F - verzija AL-31FM potiska 125,6 kN ili verzija AL-35F potiska 137,3 kN.

Motori se snabdevaju gorivom iz tri rezervoara u trupu letelice i jednog u konzoli krila. Moguće je podvešati tri odbaciva rezervoara. Avion je opremljen uređajem za dopunjavanje gorivom u letu sa aviona tankera Il-78 (Il-78M) i Su-24M (sa podvesnim sistemom UPAZ).

O elektronskoj opremi Su-34 je objavljeno malo podataka. Radar je iz familije Žuk, ima domet 240 km, a prati cilj na 185 km. Modifikovan radar N-012 je namenjen za osmatranje zadnje polusfere. Sposoban je da otkriva protivničke rakete vazduh-vazduh, a verovatno je kompatibilan sa verzijom rakete R-73 za lansiranje unazad. Avion je opremljen sistemima za satelitsku i inercijalnu navigaciju, sistemima za aktivno i pasivno elektronsko ometanje i uređajima za bezbednu komunikaciju. Centralni kompjuter može samostalno da planira misiju i vodi avion ili da u letu, automatskim datalinkom, prima podatke sa komandnog mesta. Planirano je da serijski avioni imaju IC, laserski i opto-elektronski sistem za otkrivanje i obeležavanje ciljeva spregnut sa nišanom na kacigi pilota, a planira se i mogućnost podvešavanja kontejnera sa termovizijskim i/ili TV sistemima za otkrivanje ciljeva i let noću.

Su-34 je naoružan topom GŠ-301 kalibra 30 mm. Na avionu postoji 12 podvesnih tačaka. Na svih 12 moguće je podvešavati rakete vazduh-vazduh (na 6 tačaka rakete R-73, na 8 tačaka R-77 RVV-AE i na 8 tačaka razne verzije rakete R-27). Su-34 može biti naoružan sa 6 vođenih raketa vazduh-površina familije H-25M, H-29, S-25L ili H-31. Za dejstva sa distance Su-34 se naoružava sa tri rakete H-59M i oprema se podvesnikom za vođenje ovih raketa. Bombardersko naoružanje uključuje do 3 laserski vođene bombe KAB-1500, do 6 laserski vođenih bombi KAB-500, do 34 bombe FAB-100, 22 bombe FAB-250 ili 12 bombi FAB-500. Na potkrilne nosače moguće je podvešati šest lansera NRZ sa ukupno 180 rakenih zrna S-8 ili 30 raketnih zrna S-13. Na tri podvesnika se mogu nositi rezervoari za gorivo, a na dva kontejneri za elektronsko ometanje Sorbcija.